水利水電施工中高壓噴射灌漿技術的應用研究

□ 周嶸 湖南金尚工程有限公司

水利水電施工中高壓噴射灌漿技術的應用研究

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［導讀］當前，在水利水電施工中最常采用的技術就是高壓噴射灌漿技術，這種現代化的技術在水利水電施工中起著非常重要的作用，為水利水電的工程質量提供了良好的保障。同時，也在一定程度上避免了水利水電工程經濟效益和社會效益的縮減。本文根據高壓噴射灌漿技術的技術特點和工作原理，分析了其在水利水電工程中的應用。

我國自20世紀70年代引進的高壓噴射灌漿技術，水利水電工程中起著非常重要的作用，可靠性好、團結強度大以及成本低，使之能最大程度的確保地基的穩定，所以它在水利水電施工中的應用非常廣泛。

一、高壓噴射灌漿技術的概述

高壓噴射灌漿是注漿法升級版的地基加固方法，它適用于工程的前中后各個階段，并且施工技術相對而言并不復雜。高壓噴射灌漿所噴射的漿液以泥漿和化學材料為主，使得其可使用的原料非常廣泛，成本也不高。此外，在噴射過程中還可以通過調整旋噴速度，來控制固結體的形狀。高壓噴射灌漿法利用高壓水或者漿液射流切割攪拌底層再射入漿液，有效地加固了原地基的防滲功能。它通過鉆孔并利用高壓水泵以射流量和速度來給土體造成沖擊力，然后用10-25Mpa的高壓來注漿，最終使土體形成凝結體，從而起到防滲的作用［1］。

二、高壓噴射灌漿技術在水利水電工程中的作用

高壓噴射灌漿技術在水利水電中的作用，主要有三個：其一是起著轉換和升揚的作用，利用噴射桿和孔壁之間的間隙，來把水或者漿液噴射出去，使細土粒或者碎石升揚；其二是起著滲透擠壓的作用，噴射距離的增加使其不斷地擠壓地面，在高壓噴射過后還可以使凝結體與周圍土地很好的結合，從而有一定的防滲作用；其三是有著位移握裹作用，高壓噴射灌漿的壓力可以把漿液充分填充在石塊周圍，并進行握裹凝結，從而避免了凝結體連續不夠緊密。

三、水利水電施工中高壓噴射灌漿技術的應用

（一）鉆孔

在施工過程中，造孔時應該避免滲漏現象的出現，否則就不能保證孔內泥漿的正常循環。在鉆孔過程中需要一邊跟管鉆進一邊跟入套管，直至終孔。另外在進行鉆進的過程中，鉆孔機不能太過于偏斜，最好成垂直狀態，否則不能很好的工作。還有就是孔位的偏差應該小于50mm，鉆孔的深度應該大于設計時候的底高程。在鉆孔過程中，孔距非常重要，需要用水平尺進行測量，否則會影響凝結體的可靠性從而影響工程進度。一般來說，孔距都選擇為 2.0m，半徑為 1.8m，15°的擺角，并且需要把孔內清理干凈。

（二）下入噴射桿

在對泥漿固壁進行鉆孔時，可以把噴射桿放入孔內指導觸碰到底部位置。跟管鉆進的鉆孔通常會采用兩種方法。第一種拔管之前需要灌注泥漿，在拔管過程中，也要不停地灌注泥漿以避免泥漿的高度改變，等到套管取出時就可以把噴射桿放入底部。第二種就是在拔套管之前，把PVC塑料套管套入套管內部來避免管壁遭到破壞。最后撥出套管時把噴射桿放入底部［2］。

（三）高噴施工

在水利水電施工的過程中，高壓噴射灌漿技術的參數選擇非常重要，根據施工情況的不同，參數也不一樣。噴射桿的上升速度會受到灌漿壓力的影響。如果，不同地層的施工方法一致，那么水壓、氣壓以及漿壓的差別也不會太大。通常情況下，為了避免不能確定提升速度，就需要注意三點：第一點是在進行高壓噴射灌漿時應該考慮土層的因素，高噴桿在砂層時可以增加一些速度，砂卵層可以降低速度，對于塊石比較集中的底層速度可以更慢一些；第二點是考慮施工順序的因素，先序孔慢速，后序孔快速；第三點是要考慮反漿量的因素，孔內反漿量少速度必然得慢。此外進漿量還需要控制好。例如，在廣西某水庫的工程施工中，針對以黏土心墻砂殼推石壩的壩體，在高噴灌漿的設計中就采用單排旋噴樁技術進行套接，并根據其工程具體狀況設計高壓噴射管漿的參數，其高壓漿流量160L/min，水泥漿比重不小于1.45，氣壓力1MPa，提升速度為10~20cm/ min，并且在高噴灌漿施工中，使得每一序之間的間距長度為所需的固定值。噴射灌漿經過開孔、確定心墻厚度、下套管、在砂卵層鉆進、基巖鉆進、測斜、噴射灌漿、拔套管、封孔等工序依次完成。

（四）確定墻體位置和噴墻管理

在施工過程中，場地不能出現不平整的狀況，不能有障礙物，做好防范措施以避免發生翻機事故。在平整的場地上，對墻體中心線進行測量定位。應控制好掘進速度和灌漿壓力、提升速度，而送氣量的大小依據漿液的狀態而定，沸騰狀態效果最佳。灌漿階段不能出現離析和斷漿情況，否則就不能保證墻體的均勻性使其容易出現夾心層［3］。還要注意避免在噴射過程中出現事故，停噴最好不要超過兩小時，否則就需要特殊處理，恢復噴射時最好從停噴深度以下0.5m出進行噴射。

（五）質量檢測

需要檢測三方面：第一是防滲墻的滲透性檢測。在灌漿施工結束后，當防滲墻體凝固超過30d時，在550m的灌漿壩段設置4處防滲檢查試驗圍井來試驗防滲墻的質量水平；第二是防滲墻的連續性以及厚度檢測。檢測防滲墻的厚度以及墻體方向和垂直深度的連續性是否達到設計要求，可以采用地質雷達技術；第三是檢測防滲墻體結石體的強度，依據檢查的長度在防滲墻的交叉接觸位置布置檢查孔，用物理力學中的取樣品實驗，來檢測其強度水平。

綜上所述，高壓噴射灌漿技術雖然因其本身的特點，在水利水電工程中被廣泛應用，但是其作為水利水電施工的關鍵環節，所受到的影響因素也不少。所以為了避免基礎設施的強度不夠，基礎滲透性能不好，在施工過程中，就需要科學的運用高壓噴射灌漿技術，更需要加強高壓噴射灌漿施工中的質量控制。

［1］王永輝.淺析水利水電施工中的高壓噴射灌漿技術［J］.科技創新與應用，2013，09：136.

［2］索超.水利水電工程中高壓噴射灌漿施工技術探析［J］.科技創新與應用，2014，32：218.